Le Tesla dei cieli – Il futuro sarà dominato dall’aereo elettrico?

marzo 12 17:12 2018

Quando si parla di volo uno degli argomenti che tende sempre ad emergere è il costo.

Le cose potrebbero cambiare. C’è una tecnologia all’orizzonte che si sta espandendo sempre di più per aumentare la sicurezza e ridurre notevolmente il costo del volo: l’ aereo elettrico. L’innovazione e il cambiamento avvengono lentamente,  soprattutto nel mondo altamente regolamentato dell’ aviazione generale.

Negli ultimi 30 anni, i progetti di velivoli elettrici che hanno portato alla produzione su larga scala sono rari. Le ragioni sono semplici: i costi di capitale necessari per portare un aereo dall’idea alla produzione sono sbalorditivi. E quando l’ aereo arriva sul mercato, i margini di profitto potrebbero rivelarsi stretti.

Gli elementi di base che compongono la costruzione di un aereo non sono cambiati molto da quando i fratelli Wright all’inizio del ‘900 hanno per la prima volta fatto staccare un aereo da terra. Indipendentemente dal design, gli aerei motorizzati hanno tre componenti principali: il motore, l’ avionica e la cellula.

Per fare un balzo in avanti, sia per quanto riguarda la sicurezza che per la riduzione dei costi, anche il modo in cui gli aeromobili sono alimentati deve evolvere: in arrivo l’ aereo elettrico!

In America la FAA è già disponibile per lo sviluppo e la certificazione degli aerei elettrici.

Secondo Mel Johnson, Deputy Director presso la Federal Aviation Administration – FAA, con le nuove regole della Part 23, la Divisione Politica e Innovazione della FAA sta lavorando a stretto contatto con i gruppi industriali, come RTCA (Radio Technical Commission for Aeronautics), SAE e ASTM tra gli altri, cercando dei modi per accelerare il processo di certificazione, garantendo allo stesso tempo una corretta mitigazione del rischio e che livelli accettabili di sicurezza siano rispettati.

 

Ha affermato dicendo che con le nuove regole della Parte 23, c’ è la possibilità di sfruttare meglio il trasferimento tecnologico dall’ industria automobilistica elettrica dando la possibilità di applicare ciò che è adatto direttamente alla propulsione elettrica degli aerei. Ma non è solo il motore elettrico a dover essere testato e certificato.

Le batterie, ad esempio, devono essere in grado di sopportare un’ ampia gamma di temperature di esercizio e le vibrazioni di turbolenza e atterraggi “duri “.

L’ intero sistema di propulsione dovrà soddisfare gli standard di certificazione, compresi i controlli elettrici, il sistema di distribuzione dell’ energia, e le modalità con cui i vari componenti siano installati. Essi dovranno soddisfare tutti gli standard di sicurezza richiesti prima che l’ intera cellula possa essere certificata.

Mentre gli standard per le automobili sono diversi da quelli degli aeroplani, il progresso tecnologico e l’ accettazione da parte dei consumatori avvengono rapidamente. Si pensi che negli ultimi cinque anni Tesla ha venduto più di 250.000 veicoli. Vedendo questa tendenza emergente, altre case automobilistiche stanno rapidamente cercando di recuperare il ritardo.

Proprio come Tesla, chiunque crei un aereo elettrico efficiente guiderà il mercato e altri produttori dell’aviazione generale seguiranno la scia dell’innovazione.  Le forze propulsive alla base dell’ ampia accettazione di un aereo elettrico permetteranno una riduzione dei costi, della portata, della disponibilità delle infrastrutture e della sicurezza.

 

 

Sul lato dell’ aviazione generale, gli aerei Sun Flyer e Pipistrel Aircraft con sede rispettivamente negli Stati Uniti e in Slovenia hanno entrambi sviluppato aerei elettrici a due posti.

 

Sun Flyer ha recentemente annunciato l’intenzione di produrre una variante a quattro posti a sedere.

Il Sun Flyer:

Con il boom del richiesta di piloti e la necessità di un addestramento al volo a basso costo, i tempi per questo nuovo settore potrebbero essere ideali. Nel 2016 uno studio di Boeing ha previsto che il mondo avrà bisogno di altri 637.000 piloti di compagnie aeree commerciali entro il 2035. L’ attività di formazione di questi piloti graviterà verso soluzioni accessibili e a basso costo.E se le proiezioni dei costi sono corrette, i costi operativi del Sun Flyer trainer saranno 5,5 volte inferiori rispetto ad un equivalente Cessna 172.  16 $ all’ora per il Sun Flyer contro gli 88 $ medi all’ ora di un C172. (Negli USA)

Ulteriori risparmi derivano dalla ridotta manutenzione e dalla maggiore durata di vita di un motore elettrico, che può essere impiegato per 10.000 ore tra una sostituzione e l’ altra rispetto ad un motore a pistoni con un tempo medio di 2.000 ore tra una revisione e l’ altra.




Se la batteria regge, con una durata pubblicizzata di tre ore da una carica completa, il Sun Flyer “addestratore” a due posti potrebbe essere il velivolo perfetto per formare i piloti del futuro.

Dall’ altro lato, i giganti dell’ industria aerospaziale come NASA, Boeing e Airbus stanno anche considerando gli aerei da trasporto passeggeri a propulsione elettrica come un’ alternativa ai motori Jet-A1.

Indipendentemente dall’ applicazione, la sicurezza sarà sempre un punto di forza degli aerei elettrici. I motori degli aerei a pistoni hanno più di 200 parti in movimento, ognuna delle quali è soggetta ad un potenziale guasto. Un motore elettrico ha una sola parte mobile. Non ha bisogno di petrolio, gas o qualsiasi altro combustibile per funzionare. I motori elettrici non producono emissioni, rispettando quindi l’ ambiente ed eliminano il rischio di avvelenamento da monossido di carbonio per i passeggeri.

Inoltre, l’ affidabilità è notevolmente migliorata rispetto ai motori a pistoni. L’ affidabilità di un motore elettrico è altrettanto buona o migliore di quella dei motori a turbina, per cui, non si guastano tanto frequentemente come i motori a pistoni. Per azionare un motore elettrico in sicurezza, i piloti non devono capire la complessità dei turbocompressori, rapporti di miscela stechiometrici o la complicata teoria della combustione interna.

Poi c’è da considerare l’ infrastruttura: attualmente questo è l’ anello più debole della catena per gli aerei elettrici, soprattutto se saranno utilizzati per viaggiare.

Attualmente, negli Stati Uniti, non ci sono stazioni elettriche di ricarica veloce nella maggior parte degli aeroporti. Così, il meglio che un pilota possa aspettarsi è un cavo collegato alla spina di corrente convenzionale permettendogli di disporre di una “ricarica lenta”. Ma come abbiamo visto con l’ adozione dell’ automobile, se c’ è domanda, l’ infrastruttura seguirà come evidenziato da quasi 20.000 stazioni di ricarica veloce per le automobili negli Stati Uniti oggi. Fortunatamente, le flotte di aerei da addestramento elettrici non sono limitate dalla necessità di viaggiare su lunghe distanze, dato che la maggior parte dei voli tendono a verificarsi in prossimità di un’ unica base operativa.

Alcune scuole di volo stanno già iniziando a prendere in considerazione aerei elettrici per equipaggiare le linee di volo.

Il futuro dell’ aviazione generale è certamente in evoluzione e solo il tempo dirà se gli aerei elettrici sono l’onda per il futuro o solo un’ altra idea che non troverà terreno fertile. Più di ogni altra cosa, l’ economia guiderà lo sviluppo futuro e l’ adozione sul mercato di aerei elettrici. Nessuno può sostenere che imparare a volare sarà proibitivamente costoso. I risultati si riflettono nel numero totale di piloti privati, che è sceso da oltre 300.000 a meno di 195.000 negli ultimi 30 anni. ( Negli Stati Uniti)

Se gli aerei elettrici possono realizzare il loro potenziale, abbassare drasticamente i costi e fornire una piattaforma praticabile per l’ addestramento dei piloti, il futuro potrebbe essere luminoso.

La Norvegia, paese conosciuto per le risorse di idrocarburi che possiede, da diversi mesi si è posta l’obbiettivo di far volare aerei completamente elettrici entro il 2040. Una sfida ardua e inusuale se pensiamo che il Paese è dotato di notevoli riserve petrolifere. Ciò evidenza come la Norvegia, e in generale i Paesi del Nord-Europa, siano in testa nel settore della mobilità sostenibile.



Una cosa è certa: la domanda di addestramento dei piloti di linea aerea continua a crescere, e se l’ aereo elettrico è in grado di soddisfare questa esigenza, i velivoli elettrici potrebbero presto diventare “Le Tesla dei cieli“.

 

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Michele Cangemi
Michele Cangemi

Studente al quarto anno presso l’istituto tecnico aeronautico Maxwell di Milano. Appassionato di volo, di vela, fotografia e di computer. Fondatore del portale di informazione e cultura aeronautica "Tuttosulvolo.it"

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